JP5675825B2 - Multi-channel nonlinearity compensation in optical communication links - Google Patents
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Description
発明の分野
本発明は一般に光通信システムに関し、より詳細には、波長分割多重化(WDM)伝送システムにおけるチャネル間非線形ひずみの補償のための方法および装置に関する。
The present invention relates generally to optical communication systems, and more particularly to a method and apparatus for compensation of interchannel nonlinear distortion in a wavelength division multiplexing (WDM) transmission system.
発明の背景
最新の光通信システムは、典型的には単一モードの光ファイバリンクである光導波路によって相互接続されたネットワークノードを含む。ネットワークノード内において、通信信号は、再生および経路指定を含む信号処理に使用される電気的フォーマットと、ノード間での伝送に使用される光学的フォーマットとの間で変換される。ノード間のリンクは、典型的には、それぞれが数十キロメートルの長さの複数の光ファイバスパンを含む複数の連結された光学部品と、それらのファイバスパンを通る伝送中に光信号が受ける減衰を克服する対応する光増幅器とを含む。
BACKGROUND OF THE INVENTION Modern optical communication systems include network nodes interconnected by optical waveguides, which are typically single mode optical fiber links. Within the network node, communication signals are converted between an electrical format used for signal processing, including playback and routing, and an optical format used for transmission between nodes. The links between nodes typically have multiple connected optical components, each containing multiple optical fiber spans that are tens of kilometers in length, and the attenuation experienced by the optical signal during transmission through those fiber spans. And a corresponding optical amplifier.
光ファイバリンクを通して伝送される信号は、波長分散(chromatic dispersion)や偏光モード分散といった線形分散プロセスによる影響を受ける。特に波長分散は、伝送システム内の任意の好都合な点において補償されてもよく、多くの既存の設置光ファイバ伝送リンクは、ネットワークノードおよび/または増幅器位置に設置された、分散補償ファイバ長といった分散補償部品を含む。光学伝送システム内においてインライン分散補償部品を配備する技法は、場合によっては、「分散管理」と呼ばれることもあり、結果として得られる伝送リンク内の累積分散特性は「分散マップ」と呼ばれる。 Signals transmitted over optical fiber links are affected by linear dispersion processes such as chromatic dispersion and polarization mode dispersion. In particular, chromatic dispersion may be compensated at any convenient point within the transmission system, and many existing installed fiber optic transmission links are installed at network nodes and / or amplifier locations, such as dispersion compensating fiber length. Includes compensation components. The technique of deploying in-line dispersion compensation components in an optical transmission system is sometimes referred to as “dispersion management”, and the resulting cumulative dispersion characteristic in the transmission link is referred to as a “dispersion map”.
分散管理の技法は非常に有効であり得るが、柔軟性を欠くという不都合点もある。例えば、特定の伝送リンク内の特定の波長チャネルについては有効な分散マップが、別の波長で伝送されるチャネルについては、および/または、リンクの全部または一部が後で異なる光伝送路に組み込まれる場合には、効果が低い場合もある。したがって、多数の波長分割多重化(WDM)チャネルを搬送するために、分散管理されるリンクをアップグレードすること、またはリンクが設置されている光ネットワークを再構成することは、分散管理戦略の再設計、およびリンク内の分散補償部品の変更を必要とする場合がある。米国特許出願第12/089571号明細書(国際出願WO2007/041799としても公開されている)に記載されているような電子分散補償法を使用すればより大きな柔軟性が得られる可能性があり、この特許出願には特に、電気領域における線形分散の完全な補償を提供するために、情報のブロック符号化、および結果として得られる受信信号の周波数領域等化を使用する電子分散補償法が開示されている。この手法は、電気信号の符号化および復号のために直交周波数分割多重化(OFDM)法を使用すれば、特に都合よく実施され得る。とはいえ、多数の既存の設置伝送システムが固定分散管理を用いている。 While distributed management techniques can be very effective, they also have the disadvantage of lacking flexibility. For example, an effective dispersion map for a specific wavelength channel within a specific transmission link, for a channel transmitted at a different wavelength, and / or all or part of the link later incorporated into a different optical transmission line In some cases, the effect may be low. Therefore, upgrading a dispersion-managed link or reconfiguring the optical network in which the link is installed to carry multiple wavelength division multiplexing (WDM) channels is a redesign of the dispersion management strategy. , And dispersion compensation components in the link may need to be changed. Greater flexibility may be obtained using an electronic dispersion compensation method such as that described in US patent application Ser. No. 12/085571 (also published as international application WO2007 / 041799), This patent application specifically discloses an electronic dispersion compensation method that uses block coding of information and frequency domain equalization of the resulting received signal to provide complete compensation of linear dispersion in the electrical domain. ing. This approach can be implemented particularly advantageously if an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) method is used for encoding and decoding the electrical signal. Nevertheless, many existing installed transmission systems use fixed distributed management.
線形プロセスに加えて、光信号の伝搬は非線形効果も被り得る。大部分の実用的な伝送媒体に、特に石英系光ファイバに存在する光学的非線形性のレベルは相対的に低いが、長い伝送距離にわたって十分な信号対雑音比を維持するためには、一般に、高電力レベルで光信号を送信することが望ましい。高送信電力を使用すると光学的非線形性の影響が増大して光信号ひずみがもたらされ、究極的には受信信号品質を制限し、よって、信号が検出され、回復され、再生される前に達成可能な最大伝送距離を制限することになる。したがって、非線形ひずみの影響、ならびに分散などの線形プロセスの影響を可能な限り緩和することが望ましい。米国特許出願第12/445386号明細書(国際出願WO2008/074085としても公開されている)には、送信端における(すなわち補償前の)、および/または受信端における(すなわち補償後の)信号処理による、光学的非線形性の影響を補償するための方法および装置が開示されている。この先行技術の開示は、一般に、チャネル自体に非線形ひずみを引き起こす特定のチャネルにおける高送信電力レベルからもたらされる、自己位相変調(SPM)などのいわゆる単一チャネルの影響を補償することを対象とする。しかし、情報が多数の異なる波長チャネルを使用して送信されるWDMシステムにおいては、光パワー全般に対する単一チャネルの寄与は相対的に小さく、4波混合(FWM)や相互位相変調(XPM)といったいわゆるチャネル間効果が重要になり得る。 In addition to linear processes, the propagation of optical signals can also suffer from non-linear effects. Although the level of optical nonlinearity present in most practical transmission media, especially silica-based optical fibers, is relatively low, in order to maintain a sufficient signal-to-noise ratio over long transmission distances, It is desirable to transmit optical signals at high power levels. The use of high transmit power increases the effects of optical non-linearity and results in optical signal distortion, ultimately limiting the received signal quality, so that the signal can be detected, recovered, and replayed It will limit the maximum achievable transmission distance. Therefore, it is desirable to mitigate as much as possible the effects of nonlinear distortion and the effects of linear processes such as dispersion. US patent application Ser. No. 12 / 445,386 (also published as international application WO 2008/074085) describes signal processing at the transmitting end (ie before compensation) and / or at the receiving end (ie after compensation). Discloses a method and apparatus for compensating for the effects of optical nonlinearities. This prior art disclosure is generally directed to compensating for the effects of so-called single channels, such as self-phase modulation (SPM), resulting from high transmit power levels in specific channels that cause nonlinear distortion in the channels themselves. . However, in WDM systems where information is transmitted using many different wavelength channels, the contribution of a single channel to the overall optical power is relatively small, such as four-wave mixing (FWM) or cross-phase modulation (XPM). So-called channel-to-channel effects can be important.
多くの既存の光伝送リンクにおいて用いられる分散管理技術などのインライン分散補償は、非線形ひずみのレベルを増大させ得ると考えられる。このひずみの増大は、XPMなどによるWDMチャネル間の非線形混合の強化によって引き起こされる。というのは、WDMチャネル間の「ウォークオフ」は分散管理の使用によって低減されるからである。特に、分散は異なるWDMチャネルを異なる速度で光ファイバを伝搬させ、そのため、「平均化」効果により非線形ひずみの深刻さが低減される。というのは、信号のどの部分も光パワー全般における特定のピークの影響下に連続して置かれることがないからである。しかし、インライン分散補償、すなわち分散管理が存在する場合、この利益は多少低減される。 It is believed that in-line dispersion compensation, such as dispersion management techniques used in many existing optical transmission links, can increase the level of nonlinear distortion. This increase in distortion is caused by the enhancement of nonlinear mixing between WDM channels, such as with XPM. This is because the “walk-off” between WDM channels is reduced by using distributed management. In particular, dispersion propagates optical fibers through different WDM channels at different speeds, so the “averaged” effect reduces the severity of nonlinear distortion. This is because no part of the signal is placed continuously under the influence of a specific peak in the overall optical power. However, this benefit is somewhat reduced when in-line dispersion compensation, ie dispersion management, is present.
一般には、XPMなどのチャネル間効果は電子処理によって効果的に緩和することができないと考えられる。というのは、非線形伝搬の影響を無効にするには、ファイバ内で送信されるすべてのチャネルの完全な表現と、それらの伝搬特性とに基づく等化が必要だからである。他方、前述のように、光学的補償の技法を使用すると、一般には、特に単純で費用効果的なやり方でのアップフレードおよび/または再構成を行うことに関連して、ネットワークの柔軟性が制限される。 In general, it is considered that interchannel effects such as XPM cannot be effectively mitigated by electronic processing. This is because to nullify the effects of nonlinear propagation requires equalization based on the complete representation of all channels transmitted in the fiber and their propagation characteristics. On the other hand, as described above, the use of optical compensation techniques generally increases the flexibility of the network, particularly in connection with performing upfade and / or reconfiguration in a simple and cost effective manner. Limited.
したがって、本発明の目的は、非線形ひずみ、特にチャネル間効果の補償および/または緩和を、分散管理戦略を用いる伝送リンクを含む既存の伝送リンクに対して効果的に効率よく適用することができ、同時にネットワークのアップグレードおよび再構成のサポートにも適合可能であるようなやり方で提供することである。 Therefore, the object of the present invention can effectively and efficiently apply compensation and / or mitigation of non-linear distortion, especially inter-channel effects, to existing transmission links including transmission links using dispersion management strategies, It is also provided in such a way that it can also be adapted to support network upgrades and reconfigurations.
発明の概要
一態様において、本発明は、波長分割多重化(WDM)伝送システムにおいて複数の波長チャネルのうちの1つで搬送される光信号のチャネル間非線形ひずみを緩和する方法であって、
複数の波長チャネルの総光パワーの尺度を獲得するステップと、
上記総光パワーの尺度に比例して、光信号に対して位相変調を適用するステップと
を含む方法を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION In one aspect, the present invention is a method for mitigating interchannel nonlinear distortion of an optical signal carried on one of a plurality of wavelength channels in a wavelength division multiplexing (WDM) transmission system, comprising:
Obtaining a measure of the total optical power of a plurality of wavelength channels;
Applying a phase modulation to the optical signal in proportion to the measure of the total optical power.
前述のように、一般に、チャネル間ひずみは、光リンクを介して送信されるすべてのWDMチャネル、および関連する伝搬特性を完全に知らなければ、電子処理によって効果的に緩和することができないと考えられる。しかし、本発明の発明者らは、すべての関連する波長チャネルにまたがる総光パワーの単一尺度を使用して、チャネル間非線形ひずみの驚くほど有効な緩和を達成し得ることを発見した。これは、分散管理されたシステムにおいてさえも、WDMチャネルの変調周波数と周波数間隔の両方で、XPMといったチャネル間効果の効率の低減を引き起こす波長分散の影響に起因するものと考えられる。例えば、50GHzのWDMチャネル間隔では、1GHz未満の周波数を有する信号の成分だけが隣接するチャネルに対する実質的なXPMペナルティを課す可能性があることが計算されている。この帯域幅は、より離れたWDMチャネルではさらに減少することが期待される。 As mentioned above, in general, channel-to-channel distortions cannot be effectively mitigated by electronic processing without fully knowing all WDM channels transmitted over the optical link and the associated propagation characteristics. It is done. However, the inventors of the present invention have discovered that a single measure of total optical power across all relevant wavelength channels can be used to achieve a surprisingly effective relaxation of interchannel nonlinear distortion. This is believed to be due to the effects of chromatic dispersion that causes a reduction in the efficiency of interchannel effects such as XPM, both in the modulation frequency and frequency spacing of WDM channels, even in dispersion managed systems. For example, it has been calculated that for a 50 GHz WDM channel spacing, only the components of the signal having a frequency less than 1 GHz can impose a substantial XPM penalty on adjacent channels. This bandwidth is expected to decrease further in the more distant WDM channels.
非線形ひずみの緩和が光伝送リンクの受信端において行われてもよい。代替として、またはこれに加えて、インライン非線形ひずみの緩和が、増幅器位置やアド/ドロップノードといった光リンクまたはネットワーク内の1つまたは複数の位置において行われてもよい。 Non-linear distortion mitigation may be performed at the receiving end of the optical transmission link. Alternatively or in addition, in-line nonlinear distortion mitigation may be performed at one or more locations in the optical link or network, such as amplifier locations or add / drop nodes.
したがって有利には、総光パワーの単一の尺度が、チャネル間非線形ひずみの緩和のための基礎として使用され得る。好ましい実施形態においては、単一のフォトダイオードが複数のWDMチャネルにおいて光パワーを検出するのに使用され得るが、例えば、WDMチャネルごとに1つ、または複数でいくつかのWDM帯域をカバーするなど、複数のフォトダイオードを使用して総光パワーの適切な尺度を獲得することも可能である。 Thus, advantageously, a single measure of total optical power can be used as a basis for mitigating interchannel nonlinear distortion. In preferred embodiments, a single photodiode can be used to detect optical power in multiple WDM channels, eg, covering several WDM bands, one or more per WDM channel, etc. It is also possible to use multiple photodiodes to obtain an appropriate measure of total optical power.
以上の考察に照らして、総光パワーの尺度は、複数の波長チャネルにおける瞬時光パワーの帯域幅制限尺度であることが好ましい。理解されるように、実際の光電子部品および電子部品を使用すると、本質的に、検出される光パワーの帯域幅制限測定が行われることになる。しかし、好ましい実施形態では、この測定をシステムと特定の光信号とに適合させることにより、チャネル間非線形ひずみの緩和においてさらなる改善が達成され得る。 In light of the above consideration, the measure of total optical power is preferably a bandwidth limit measure of instantaneous optical power in a plurality of wavelength channels. As will be appreciated, the use of actual optoelectronic components and electronic components essentially results in a bandwidth limited measurement of the detected optical power. However, in a preferred embodiment, further improvements in mitigating non-channel non-linear distortion can be achieved by adapting this measurement to the system and the specific optical signal.
より詳細には、瞬時光パワーの尺度の帯域幅は、好ましくは、低域通過特性に従って制限される。有利には、低域通過特性は、光信号の帯域幅より狭い帯域幅を有する。より好ましくは、低域通過特性は、光信号のチャネル間非線形ひずみの補償レベルを最大にするように選択され、または最適化される。実施形態によっては、適応ディジタルフィルタおよび/またはアナログフィルタの使用は、有利には、柔軟な配備および再構成を円滑化するためのフィルタ特性の最適化を動的に可能にする。 More specifically, the bandwidth of the instantaneous optical power measure is preferably limited according to the low pass characteristics. Advantageously, the low-pass characteristic has a bandwidth that is narrower than the bandwidth of the optical signal. More preferably, the low-pass characteristics are selected or optimized to maximize the compensation level of the inter-channel nonlinear distortion of the optical signal. In some embodiments, the use of adaptive digital filters and / or analog filters advantageously allows for dynamic optimization of filter characteristics to facilitate flexible deployment and reconfiguration.
対応する非線形伝搬特性を有する従来の単一モードファイバを利用する好ましい実施形態においては、適用される位相変調は位相を進めることである。 In the preferred embodiment utilizing a conventional single mode fiber with corresponding nonlinear propagation characteristics, the applied phase modulation is to advance the phase.
さらに、好ましい実施形態においては、総光パワーの尺度と位相変調のレベルとの間の比例定数が、WDM伝送システムの実効非線形長の尺度に従って決定される。 Further, in a preferred embodiment, a proportionality constant between the measure of total optical power and the level of phase modulation is determined according to a measure of the effective nonlinear length of the WDM transmission system.
有利には、複数の波長チャネルは、より多くの送信WDMチャネルの中から選択されるチャネルの帯域からなる。特に、補償が適用される光信号は、選択されるチャネルの帯域の中央付近に位置し得る。前述のように、チャネル間非線形ひずみの影響は、より離れた波長チャネルでは大幅に低減され、したがって、対象となる光信号のひずみに実質的に寄与しないチャネルの検出は回避することが望ましい場合もある。波長チャネルの帯域は、例えば、少なくとも100GHzの帯域幅、好ましくは少なくとも200GHzの帯域幅、より好ましくは少なくとも300GHzの帯域幅で包含される。 Advantageously, the plurality of wavelength channels consists of a band of channels selected from among the more transmission WDM channels. In particular, the optical signal to which the compensation is applied can be located near the center of the band of the selected channel. As mentioned previously, the effects of interchannel nonlinear distortion are greatly reduced in more distant wavelength channels, and therefore it may be desirable to avoid detection of channels that do not substantially contribute to the distortion of the optical signal of interest. is there. The bandwidth of the wavelength channel is encompassed by, for example, a bandwidth of at least 100 GHz, preferably a bandwidth of at least 200 GHz, more preferably a bandwidth of at least 300 GHz.
非線形ひずみが複数の光信号において緩和されるべきである多重チャネルシステムにおいては、光信号ごとに異なる補償信号(すなわち総光パワーの尺度)を利用したほうが有益となり得る。例えば、瞬時光パワーの尺度の最適帯域幅特性は、光信号ごとに異なり得る。しかし、この手法はさらに別の構成要素および処理を必要とするため、すべての光信号にわたる補償を最大にすることと、コスト/複雑さとの間には対応するトレードオフが生じる。有利には、非線形ひずみの有効な緩和は、個々の光信号ごとの最適化を伴わずに達成することができ、したがって、実施形態によっては、複数の波長チャネルにおける総光パワーの単一の尺度が、チャネル間非線形ひずみの緩和のために、複数の光信号への位相変調の適用に使用され得ることが判明している。したがって有意には、ある範囲のトレードオフがコスト/複雑さと非線形ひずみの緩和の最適性との間で可能である。 In multi-channel systems where nonlinear distortion should be mitigated in multiple optical signals, it may be beneficial to use a different compensation signal (ie, a measure of total optical power) for each optical signal. For example, the optimal bandwidth characteristics of the instantaneous optical power measure can be different for each optical signal. However, since this approach requires additional components and processing, there is a corresponding trade-off between maximizing compensation across all optical signals and cost / complexity. Advantageously, effective mitigation of nonlinear distortion can be achieved without optimization for each individual optical signal, and thus, in some embodiments, a single measure of total optical power in multiple wavelength channels. However, it has been found that it can be used to apply phase modulation to multiple optical signals to mitigate interchannel nonlinear distortion. Significantly, a range of trade-offs is therefore possible between cost / complexity and the optimality of nonlinear distortion mitigation.
別の態様において、本発明は、波長分割多重化(WDM)伝送システムにおいて複数の波長チャネルのうちの1つで搬送される光信号のチャネル間非線形ひずみを緩和するための装置であって、
複数の波長チャネルの総光パワーの尺度を検出するように構成された第1の光受信機と、
上記総光パワーの尺度に比例して、光信号に対して位相変調を適用する手段を含む非線形ひずみ補償器と
を含む装置を提供する。
In another aspect, the present invention is an apparatus for mitigating non-channel nonlinear distortion of an optical signal carried on one of a plurality of wavelength channels in a wavelength division multiplexing (WDM) transmission system, comprising:
A first optical receiver configured to detect a measure of the total optical power of a plurality of wavelength channels;
A non-linear distortion compensator comprising means for applying phase modulation to an optical signal in proportion to the measure of total optical power is provided.
実施形態によっては、非線形ひずみ補償器は、光信号の光伝送路に配置された、第1の光受信機の出力から導出される信号によって駆動される変調制御入力を有する光位相変調器を含む。 In some embodiments, the non-linear distortion compensator includes an optical phase modulator having a modulation control input driven by a signal derived from the output of the first optical receiver, disposed in the optical transmission path of the optical signal. .
装置は、有利には、光伝送リンクの受信端において非線形ひずみ補償を行うために、光信号を検出するように構成された第2の光受信機をさらに含んでいてもよい。そのような実施形態において、非線形ひずみ補償器は、第2の光受信機による検出の後に続く受信光信号の電気信号処理路に配置された、第1の光受信機の出力から導出される信号によって駆動される変調制御入力を有する、電子位相変調器を含んでいてもよい。 The apparatus may advantageously further comprise a second optical receiver configured to detect the optical signal in order to perform nonlinear distortion compensation at the receiving end of the optical transmission link. In such an embodiment, the nonlinear distortion compensator is a signal derived from the output of the first optical receiver disposed in the electrical signal processing path of the received optical signal following detection by the second optical receiver. May include an electronic phase modulator having a modulation control input driven by.
実施形態によっては、電子位相変調器は、変調制御入力に従って第2の光受信機からの電気信号出力に位相変調を適用するように構成された少なくとも1つのアナログ位相変調器を含む。 In some embodiments, the electronic phase modulator includes at least one analog phase modulator configured to apply phase modulation to the electrical signal output from the second optical receiver in accordance with the modulation control input.
代替の実施形態においては、装置は、第2の光受信機からの電気信号出力を対応するディジタル信号サンプルのシーケンスへの変換するように構成された少なくとも1つのアナログ/ディジタル変換器(ADC)と、
変調制御入力に従ってディジタル信号サンプルのシーケンスに位相変調を適用するように構成されたディジタル信号プロセッサと
をさらに含む。より詳細には、装置は、第1の光受信機の出力を対応するディジタル制御サンプルのシーケンスへと変換するように構成されたさらに別のADCを含んでいてもよく、ディジタル信号プロセッサは、ディジタル制御サンプルのシーケンスに従ってディジタル信号サンプルのシーケンスに位相変調を適用するように構成されていてもよい。
In an alternative embodiment, the apparatus comprises at least one analog to digital converter (ADC) configured to convert the electrical signal output from the second optical receiver into a corresponding sequence of digital signal samples. ,
And a digital signal processor configured to apply phase modulation to the sequence of digital signal samples according to the modulation control input. More particularly, the apparatus may include yet another ADC configured to convert the output of the first optical receiver into a corresponding sequence of digital control samples, wherein the digital signal processor is a digital signal processor. It may be configured to apply phase modulation to the sequence of digital signal samples according to the sequence of control samples.
第1の光受信機は、好ましくは低域通過特性に従って、より好ましくは、光信号の帯域幅より狭く、光信号のチャネル間非線形ひずみの補償レベルを最大にするように選択され得る帯域幅に従って、総光パワーの尺度の帯域幅を制限するように構成されることが好ましい。第1の光受信機は、典型的には、本質的に制限された帯域幅を有するが、受信機が低域通過フィルタを含んでいてもよく、および/または位相変調器に制御信号を印加する前に第1の光受信機の出力のさらなるフィルタリングが行われてもよい。ディジタル信号処理を用いる実施形態においては、ディジタル制御サンプルのディジタルフィルタリングが行われてもよい。有利にはこれは、例えば、適応ディジタルフィルタの使用による、および/またはディジタル信号処理ソフトウェアの再構成による、チャネル間非線形ひずみの緩和の高度に柔軟な最適化を可能にする。 The first optical receiver is preferably in accordance with the low pass characteristics, more preferably in accordance with the bandwidth that is narrower than the bandwidth of the optical signal and can be selected to maximize the compensation level of the interchannel nonlinear distortion of the optical signal. It is preferably configured to limit the bandwidth of the measure of total optical power. The first optical receiver typically has an essentially limited bandwidth, but the receiver may include a low pass filter and / or apply a control signal to the phase modulator. Further filtering of the output of the first optical receiver may be performed before In embodiments using digital signal processing, digital filtering of the digital control samples may be performed. Advantageously, this allows a highly flexible optimization of the mitigation of inter-channel nonlinear distortion, for example by using adaptive digital filters and / or by reconfiguring digital signal processing software.
本発明の方法および装置のさらに別の利益、利点、および好ましい特徴は、以下の好ましい実施形態の説明において明らかになるであろう。好ましい実施形態は、以上の記述のいずれかにおいて、または添付の特許請求の範囲において定義される本発明を限定するものとみなすべきではない。 Further benefits, advantages, and preferred features of the method and apparatus of the present invention will become apparent in the description of the preferred embodiments below. The preferred embodiments should not be construed as limiting the invention as defined in any of the above descriptions or in the appended claims.
添付の図面を参照して本発明の好ましい実施形態を説明する。 Preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
好ましい実施形態の詳細な説明
図1に、本発明の実施形態による、非線形光チャネル上で信号を送信するためのシステム100を概略的に示す。システム100は、送信機102と、本発明を実施する受信装置104とを含む。送信機102と受信装置104とは、分散管理光チャネル110を介して相互接続されている。送信端にはブースタ増幅器106が設けられており、このブースタ増幅器106は、光リンク110内の分散を事前補償するための、ある長さの分散補償ファイバ(DCF)108を含む。従来の設計によれば、ブースタ増幅器106は、DCF108が第1段と第2段との間に配置されている2段増幅器といった多段増幅器である。そのような構成は、光通信の分野の当業者には周知であり、したがって、本明細書では詳細に説明しない。
Detailed Description of the Preferred Embodiment FIG. 1 schematically illustrates a
光リンク110は複数のスパンを含み、各スパンは、光信号の伝送のための標準単一モードファイバ(S−SMF)長112と、対応するDCF長116を含む多段インライン増幅器114とを含む。本明細書で説明する例において、各S−SMF長112は95kmに及び、20スパンまたは25スパン(つまり合計で1900kmまたは2375km)が使用される。しかし、光チャネルのこれらの実施形態は例示にすぎず、本発明は、WDM信号の伝送のための非線形光チャネルを含む任意の光学システムに適用できることが理解されるであろう。
The
便宜上、システム100には単一の送信機102だけが示されている。しかし、システム100は、一般にWDMシステムであり、本明細書で示す例では、8つの波長チャネルが、図1に概略的に示す受信光スペクトル118を有する受信装置104によって受信される。8つの波長チャネルはそれぞれ、(本明細書に示す例では30GHzの)帯域幅120を有し、各チャネルは、(本例では50GHzの)間隔122で隔てられている。
For convenience, only a
受信端では、受信光信号電力の割合(proportion)が光タップ124を使用して抽出され、第1の光受信機126へ向けられる。受信機126はフォトダイオード128といった光検出器を含み、光検出器は
増幅器130を含む関連付けられた電子回路に接続されるとともに、その後、受信される光電流または電圧波形に帯域幅制限を適用するように機能する低域通過フィルタ132に接続される。第1の受信機126の出力134は、8つの波長チャネル118の総光パワーの尺度である制御信号である。
At the receiving end, the proportion of the received optical signal power is extracted using the
第1の光受信機126は、図1には3つの別々の構成要素、すなわち、光検出器128、増幅器130、および低域通過フィルタ132からなるものとして示されているが、これはある程度まで便宜的な概略にすぎず、様々な実施形態においては、異なる構成要素の配置が用いられてもよい。例えば、光検出器128および増幅器130がそれぞれ関連付けられた周波数応答特性を有し、その特性と低域通過フィルタ132の特性とがあいまって、受信機126の全般的周波数応答を決定することが理解されるであろう。したがって、特定の所望の全般的周波数応答を達成することは、受信機126全体の設計を考慮することを伴い、実施形態によっては、その設計により、低域通過フィルタ132の特性の全部または一部が、増幅器130および他の関連付けられる電子回路の設計に組み込まれてもよい。さらに、いくつかの好ましい実施形態においては、制御信号134のさらに別のディジタル処理が行われてもよく、したがって、受信機126の所望の帯域幅および/または周波数応答特性が、少なくとも一部は、ディジタル信号処理技術によって達成されてもよい。そのような変形はすべて本発明の範囲内に含まれることを理解すべきである。
The first
受信機126による総光パワーの検出と同時に、送信機102によって生成される光信号など個々の送信光信号が、WDMデマルチプレクサ136によってWDMスペクトル118から分離される。WDMデマルチプレクサ136の1つまたは複数の出力が対応する光受信機に接続されており、特に、例示的システム100には、送信機102によって送信される信号138を検出するように構成された第2の光受信機140が示されている。図示の実施形態によれば、受信機140は、対応するアナログ/ディジタル変換およびディジタル信号処理回路142に接続されている複数の出力を有する。
Simultaneously with the detection of the total optical power by the
より詳細には、本発明の好ましい実施形態では、図1に示すように、伝送システム100は、光チャネル上での送信のためのディジタル信号を符号化し、変調するのに直交周波数分割多重化(OFDM)を用いる。例えば、コヒーレント伝送システムが想定され、光OFDM信号は、搬送波を伴わずに光リンク110を介して送信される。利用可能な送信容量を最大にするために、信号は、光場の2つの直交偏光状態上で送信され得る。したがって、受信機140は、好ましくは、局部発振器(例えば半導体その他のレーザー光源など)と、直交偏光状態、ならびに、送信コヒーレント光信号の同相成分および直交成分の両方を分離する光ハイブリッドとを、2つの偏光多重化信号の受信される同相成分および直交成分の検出のための対応する平衡フォトダイオードの対と共に含む。したがって受信機140は、最大4つまでの電気出力ポートを含む。簡単にするが、一般性を失わないように、本明細書で説明する特定の例においては単一の偏光チャネルだけが利用されており、したがって、受信機140は2つの電気出力ポートだけを有し、これらの出力ポートは、ディジタル変換および処理ブロック142に向けられている。
More particularly, in a preferred embodiment of the present invention, as shown in FIG. 1,
光OFDM信号の生成および伝送についての詳細が、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる、米国特許出願第12/089571号明細書(国際出願WO2007/041799としても公開されている)に開示されている。また、この先行出願は、光リンク110内の残存線形分散効果の補償のための電子ディジタル信号処理技術の使用も詳細に説明している。また、好ましい実施形態においては、システム100のディジタル処理ブロック142において分散等化も行われる。しかし、本発明は、光OFDM信号との併用だけに限定されず、コヒーレントQPSK伝送を利用するシステムといった、他形式の光変調を用いるシステムにおけるチャネル間非線形ひずみの緩和にも有効であることが期待される。
Details on the generation and transmission of optical OFDM signals are disclosed in US patent application Ser. No. 12/085571 (also published as international application WO 2007/041799), the entire contents of which are incorporated herein by reference. Has been. This prior application also describes in detail the use of electronic digital signal processing techniques to compensate for residual linear dispersion effects in the
システム100の概略図は、いくつかの光学部品および/または代替部品を含む。本発明のいくつかの実施形態では、制御信号134の振幅に比例する位相変調を受信WDM信号のうちの1つまたは複数に対して適用するために、制御出力134が光位相変調器144に向けられていてもよい。代替の実施形態では、制御信号出力134はアナログ/ディジタル変換器146に向けられ、そこでディジタル形式に変換され、対応するディジタル制御信号サンプルのシーケンスがディジタル信号処理ブロック142に向けられる。ディジタル信号プロセッサ142内では、ディジタル制御信号サンプルに比例する位相変調が算出され、検出される光信号のディジタルサンプルに適用される。特に、受信光信号(同相成分および直交成分)が複素ディジタル数値のシーケンスとして表されるシステムにおいて、位相変調は、アナログ/ディジタル変換器146から受信される制御信号サンプルを、単位振幅(unit magnitude)および制御信号サンプルの大きさに比例する位相を有する対応する複素数値へと変換し、次いで、複素信号サンプルを算出される位相変調値で乗じることによって実施され得る。
The schematic diagram of the
少なくとも、光位相変調器144を用いる本発明の実施形態においては、非線形補償が個々の光信号の検出および/または処理なしで行われ得ることに留意すべきである。したがって、ここでは非線形補償が光伝送リンクの受信端において行われる一実施形態104を説明しているが、増幅器位置やアド/ドロップ(add/drop)ノードといった光リンクまたはネットワーク内の1つまたは複数の点においてインライン補償を行うことも可能であることが理解されるであろう。
It should be noted that, at least in embodiments of the invention using an optical phase modulator 144, non-linear compensation can be performed without detection and / or processing of individual optical signals. Thus, although one
また、好ましくは、受信装置104は、自己位相変調(SPM)といった単一チャネル非線形効果についての補償も組み込む。SPM補償ブロック148は図1の概略図に示されており、その動作は、米国特許出願第12/445386号明細書(国際出願WO2008/074085としても公開されている)に記載されている原理に従うものとすることができる。またこの先行出願には、単一チャネル非線形事前補償の使用も記載されており、この事前補償は、本発明の好ましい実施形態による送信機102で実施され得る。
Preferably,
受信装置104は光帯域通過フィルタ150をさらに含んでいてもよく、光帯域通過フィルタ150は、(8つのチャネル118など)WDMチャネルの帯域を、光リンク110を介して受信されるより多くのWDMチャネルの中から選択するように構成されている。より詳細には、特定の送信光信号が受けるチャネル間非線形ひずみは、最も近い周波数に位置する他のWDMチャネルによって最も強く生成されるため、最も影響の大きいWDMチャネルが第1の受信機126によって生成される制御信号に含まれ、好ましくは、より離れたWDMチャネルが除外されることが望ましい。広い範囲の光学波長にわたって分散された多数の波長チャネルを有するWDMシステムにおいては、帯域通過フィルタ150によって選択される特定の帯域の受信チャネルとそれぞれが対応する複数の受信装置104を設けることが望ましい場合もある。構成によっては、帯域通過フィルタ150は、異なる帯域のWDMチャネルが複数の出力ポートの1つずつに向けられる粗い(coarse)WDMデマルチプレクサとすることができる。チャネル間非線形ひずみが各個別光信号において緩和され得る程度を最大にするために、各帯域によってカバーされる波長の範囲間にオーバーラップを設けることが望ましい場合もある。
The receiving
さらに、帯域通過フィルタ(またはWDMデマルチプレクサ)150の周波数応答が周波数帯域の各エッジにおいて漸進的「ロールオフ」を含み、それによって、対象となる受信信号から(波長において)最も遠く隔たったチャネルにおけるパワーの割合(proportion)だけが第1の受信機126に向けられるようにすることが望ましい場合もある。このようにして、受信機126の出力134において生み出される制御信号に対するより離れたチャネルの寄与は、対象となる光信号のチャネル間非線形ひずみに対するそれらのチャネルの寄与と釣り合う。実施形態100において、帯域通過フィルタ150は、光タップ124の前に配置されているが、代替の実施形態では、帯域通過フィルタ150は、光タップ124と受信機126との間に配置され、WDMデマルチプレクサ136に到達する送信WDM光信号が帯域通過フィルタ150の特性の影響を受けないようにすることもできる。
Further, the frequency response of the bandpass filter (or WDM demultiplexer) 150 includes a gradual “roll-off” at each edge of the frequency band, thereby causing the channel farthest away (in wavelength) from the intended received signal. It may be desirable to ensure that only a power proportion is directed to the
次に図2を見ると、本発明の好ましい実施形態による、受信光信号のチャネル間非線形ひずみを緩和する方法を示す流れ図200が示されている。図2に示す方法は、図1に示すシステム100の受信装置104によって実施される。特に、ステップ202で、帯域通過フィルタ150の機能と対応して、WDMチャネルの帯域が任意選択で選択される。
Turning now to FIG. 2, a
ステップ204で、光タップ124を介して第1の受信機126へ向かう受信WDM信号の方向と対応して、WDMチャネルの帯域内の瞬時総光パワーが検出される。
At
ステップ206で、帯域幅制限が検出された信号に適用される。このステップは、低域通過フィルタ132の機能および/または処理ブロック142によって行われる適切なディジタル信号処理と対応する。
At
ステップ208で、受信機126の出力134において提供される総光パワーの帯域幅制限尺度に比例する位相変調信号(または対応するディジタル制御サンプルのシーケンス)を生成するために、結果として得られる制御信号が、例えば、適切な「位相変調率」の適用などによってスケールされる。例えば位相変調器144を利用するアナログ実施態様においては、適切な変調率は、適切な電気的利得および/または減衰を使用して適用され得る。これは、低域通過フィルタ132の前、または後に実施されてもよく、低域通過フィルタ132および/または電子増幅器130内に組み込まれてもよい。ディジタル実施態様においては、適切な比例定数は、ディジタル信号処理ブロック142内の数値処理によって容易に実施される。
In
最後にステップ210で、関連した位相変調が、例えば位相変調器144によって、あるいはディジタル信号処理142によって受信光信号に適用される。
Finally, at
帯域幅制限206に関して、これは、光リンク110を伝送される間に発生する受信光信号のチャネル間非線形ひずみの実効帯域幅に関連するものである。特に、個々のS−SMFスパン112およびDCF補償器116内の波長分散が、チャネル間非線形ひずみにより最も深刻な影響を受ける受信光信号の周波数成分の範囲を制限する。これは、光周波数領域内のWDMチャネルの相対的「ウォークオフ」によるものであり、それによって、相対的に低い周波数成分だけが、チャネル間非線形ひずみに有意に寄与するのに十分な長さの期間にわたって、位相整合されたままに留まる。チャネル間ひずみによる影響を受ける最大周波数成分は、寄与するチャネル間の光周波数の差が増大するにつれて、増大する波長分散のレベル内において減少する。よって、最適な帯域幅制限は、光リンク110の分散マップと、光周波数領域内のWDMチャネルの間隔とに依存する。最適なフィルタ帯域幅は、適切な計算によって、および/または実験的測定もしくは数値シミュレーションを使用することによって推定され得る。例えば、50GHzのWDMチャネルグリッドでは、チャネル間非線形ひずみへの最も重大な寄与は1GHz未満で発生し、したがってこれは、50GHzのチャネル間隔を利用する例示的システムにおける低域通過フィルタ132の帯域幅の適切な推定値を提供する。本発明の発明者らによって行われた数値シミュレーションは、チャネル間非線形ひずみ緩和の方法の性能は、低域通過フィルタ帯域幅の正確な最適化を達成することに決定的に依存するものではないことを示した。むしろ、ほぼ最適な結果が達成され得る妥当な範囲のフィルタパラメータが存在する。これは、受信装置104が、WDM帯域118内のいくつかの光チャネルにまたがって、低域通過フィルタ132のパラメータの正確な最適化を必要とせずに、効果的に作動することを可能にする。望む場合には、受信信号品質の尺度を最大にするために、フィルタ帯域幅を調整することにより、フィルタパラメータの最適化が動作システム100内で適応的に実行されてもよい。理解されるように、フィルタパラメータの適応最適化は、帯域幅制限の全部または一部がディジタル領域において行われる場合には、容易に達成され得る。
With respect to
受信機126の出力134において生成される制御信号を、受信光信号に適用される位相変調のレベルに関連付ける要因(すなわち比例)に関して、S−SMF(例えば112)を利用する伝送システムの場合、適切な変調は一般には位相前進を含む。位相前進の適切なレベルは、一般には、光リンク110内のWDMチャネル間の非線形相互作用の強さに依存する。これはさらには、各スパンに送られるパワーレベル、これらのスパンを構成する光ファイバ(すなわちS−SMF112およびDCF116)の非線形特性、ならびに各スパンの非線形有効長に依存する。非線形有効長の概念は当分野において周知であり、全般的非線形相互作用に対する減衰の影響の原因となるものである。特に、信号は、光ファイバのスパンを伝搬する際に減衰し、したがって、非線形相互作用のレベルが減少する。すなわち、非線形プロセスは、光パワーレベルが最大である各スパンの入力端の近くでより顕著になる。したがって、ファイバスパンの非線形有効長は、一般に、当該スパンの実際の物理長より若干短い。
For transmission systems that utilize S-SMF (eg, 112) with respect to factors (ie, proportional) that relate the control signal generated at the
実際には、適切な位相変調率の概算推定値が、光リンク110の特性の前述の考慮事項に基づいて獲得され得る。次いで、受信機140、142における信号品質の適切な尺度を最大にするために、結果として得られる単一の定数が、動作システム100内で、適切な最適化プロセスによって調整され得る。
In practice, an approximate estimate of the appropriate phase modulation rate may be obtained based on the aforementioned considerations of the characteristics of the
したがって一般に、(ステップ206で適用される)帯域幅制限の量は、主に、光リンク110の分散特性に依存し、(ステップ208で適用される)位相変調率は、主に、例えば、ファイバの非線形性および減衰、光照射パワーなど、非線形相互作用の強さに寄与する要因に依存する。したがって、受信装置104のこれら2つのパラメータは相対的に相互に独立であり、よって、独立の最適化プロセスによって容易に最適化され得る。さらに、それぞれが、容易に識別される範囲内の対応する受信信号品質の単一の最大値を示すため、オンラインの最適化プロセスが容易に実施され得る。
Thus, in general, the amount of bandwidth limitation (applied in step 206) depends mainly on the dispersion characteristics of the
本発明の実施形態の有効性を評価するために、おおよそ例示的システム100と一致する伝送システムのいくつかのコンピュータシミュレーションを行った。これらのシミュレーションは、簡単にするために、それぞれが同一であると想定される複数の光ファイバ伝送スパンからなるモデルシステムに適用した。シミュレートされたシステムは、8つのWDMチャネルを含み、各チャネルは、単一偏光において60Gbit/秒の生データレートをもたらす4QAM方式に従って変調された1024副搬送波を有する単一の30GHz帯域幅の光OFDM信号を搬送する。WDMチャネル間隔は50GHzである。
In order to evaluate the effectiveness of embodiments of the present invention, several computer simulations of a transmission system, approximately consistent with the
シミュレートされたシステムの光分散マップに関しては、初期波長分散事前補償(すなわちDCF108を介した補償)が適用され、合計で1530ps/nmとした。各スパンは95kmのS−SMF112を含み、その後に、S−SMF112内の分散を85ps/nmだけ少なく補償するように構成されているDCF116を組み込んだ増幅器114が続く。残存する分散は受信機において補償される。2段増幅器106、114は、各スパンの損失を補償し、5dBの雑音指数を有する。増幅器利得は、各DCF長116から出力されるパワーが各S−SMF長112の出力におけるパワーと同じになるように構成されており、DCF116における非線形効果を最小化する。
For the simulated system optical dispersion map, initial chromatic dispersion pre-compensation (ie compensation through DCF 108) was applied, for a total of 1530 ps / nm. Each span includes a 95 km S-
図3および図4を参照してその結果を以下で詳細に説明する様々なシミュレーションにおいては、スパン110の総数が異なり(20スパンと25スパンのどちらかである)、また、各スパンに送られるパワーも異なり、1チャネル当たり−10dBmから0dBmである。
In various simulations whose results are described in detail below with reference to FIGS. 3 and 4, the total number of
シミュレートされた受信装置104に関して、チャネル間非線形性補償器は、第1の受信機126と位相変調器144とからなり、デマルチプレクサ136の前に配置され、8つすべてのWDMチャネルの同時補償を可能とする。前述の説明から理解されるように、図1および図2を参照すると、この構成は一般に8つすべてのWDMチャネルの最適補償をもたらすとは見込まれないが、シミュレーション結果は、この技法を使用して複数のWDMチャネルにおいてチャネル間非線形ひずみを緩和することができ、複数のWDMチャネルの同時補償を行うことにより、有利には、受信装置104の複雑さおよび/またはコストが低減され得ることを示している。これらのシミュレーションにおいては、フィルタ通過帯域および遷移帯域の幅を系統的に変更してチャネル間非線形ひずみの最大補償レベルを見つけることによって、低域通過フィルタ132の特性を第4のWDMチャネル(すなわち帯域の中央付近)に適合させるように数値的最適化を行った。
With respect to the
8つのWDMチャネルは、デマルチプレクサ136によって逆多重化され、SPM補償器148によって個々にSPMを補償され、コヒーレント受信機140を使用して検出される。次いで、4QAM変調データは受信信号のディジタル処理142によって回復され、結果として得られる電気信号品質Qが決定される。これらの特定の例において、信号品質Qは、複素平面の関連軸からの4QAMシンボルの平均距離の二乗を対応するシンボル分散で割ったものとして定義される。すなわち、Qは検出誤りの尤度(または比率)の尺度であり、より高いQの値はよりよい品質の信号を表す。有意には、Qの値には、9dBよりわずかに大きい下限があり、9dBより上では、適切な前方誤り訂正(FEC)アルゴリズムを使用することにより誤りのない伝送が達成され得る。よってこのQの値は、誤りのない伝送の「FEC限界」を構成する。
The eight WDM channels are demultiplexed by
図3は、(軸304上の)8つのWDMチャネルのそれぞれについての(軸302上の)平均値Qを示すグラフ300である。また、グラフ300には、FEC限界306も示されている。伝送システムは、合計1900kmにわたる各95kmの20スパンを含み、1チャネル当たり−2dBmの光出射パワーを有する。丸308は、補償なしの受信信号品質を表す。三角310は、チャネル間非線形ひずみ緩和のみありの受信信号品質を表す。四角312は、単一チャネル(すなわちSPM)非線形ひずみ補償のみありの受信信号品質を表す。ひし形は、チャネル間と単一チャネル両方の非線形ひずみ緩和ありの受信信号品質を表す。非線形ひずみ緩和なしでは、中央のチャネル(例えばチャネル3からチャネル6)は、その他のチャネルからの強いチャネル間効果が原因で、最低の性能を示すことが明らかである。個々のチャネルのSPMについての緩和は、帯域の端、例えばチャネル1やチャネル8においてチャネルに最大の利益を与える。というのは、これらのチャネルはチャネル間非線形ひずみによって受ける影響が最も少ないからである。逆に、チャネル間効果だけの緩和は、中央のチャネル、例えばチャネル3からチャネル6に最大の利益を与える。単一チャネルとチャネル間両方の非線形ひずみ緩和が行われるときには、結果として得られる8つのWDMチャネルすべての品質がFEC限界を上回る。
FIG. 3 is a
次に図4を見ると、(軸402上の)信号品質が(軸404上の)1チャネル当たりの光出射パワーに対してプロットされたグラフ400が示されている。曲線406、408は、非線形ひずみについての補償が適用されないシステムを表す。曲線410、412は、本発明の実施形態による、単一チャネルとチャネル間両方の非線形ひずみ緩和が適用されるシステムを表す。さらに、曲線406、410は、合計1900kmにわたる各95kmの20伝送スパンを含むシステムを表し、曲線408、412は、合計2375kmの伝送におよぶ95kmの25スパンを含むシステムを表す。4曲線406、408、410、412はすべて、それぞれの場合における最悪のWDMチャネルについての信号品質を示す。
Turning now to FIG. 4, a
グラフ400に示す結果を見れば、どちらの伝送距離についても、本発明の実施形態によるチャネル間緩和を含む非線形性補償を使用すると、対応する最小の(すなわち最悪の場合の)受信信号品質の増加を伴う、より高い最適な1チャネル当たりの光出射パワーの使用が可能になることが明らかである。特に、非線形性緩和なしでは、最適な光パワーは−6dBm前後であり(414)、非線形性緩和ありでは、これはほぼ2dB増加し(416)、最悪の場合の受信信号品質の1.3dBの改善(418)が達成される。
From the results shown in
さらに、非線形性緩和が用いられるときには、25個の分散管理スパンの2375kmの距離にわたってでさえも、すべてのWDMチャネルにおいてFEC限界を超えることが可能であるが、非線形性補償なしの同じ伝送リンク上ではこれは不可能である。 Furthermore, when nonlinearity mitigation is used, it is possible to exceed the FEC limit in all WDM channels, even over a distance of 2375 km over 25 dispersion management spans, but on the same transmission link without nonlinearity compensation. This is impossible.
加えて、図3のグラフ300に示す結果を参照すると、グラフ400の曲線406、408で表される最悪の性能のチャネルは、補償が適用されないときにWDM帯域の中央付近に位置するチャネルであることが明らかである。FEC限界を超えるのに十分なこれらのチャネルの品質における有意な改善は、本発明の実施形態によるチャネル間非線形ひずみ緩和の使用のみによって達成することができる。(比較すると、WDM帯域の端のチャネル、例えば、チャネル1やチャネル8は、SPM補償だけによって完全な信号品質の改善の過半数を達成する。)したがって、本発明の実施形態を使用することのみによって、受信信号品質の有意な改善をWDM伝送システムのすべてのチャネルにわたって達成し得ることが明らかである。特に、本明細書で開示した様々な実施形態によれば、有利には、低帯域幅の受信機126を使用して複数の波長チャネルにおける総光パワーの単一の尺度が獲得される比較的単純な実施態様を使用して必要な改善を達成することが可能であり、次いで、有利にはこの尺度を使用して、同時に、またはチャネルごとに、波長チャネルのうちの1つまたは複数における受信光信号のチャネル間非線形ひずみの影響を緩和することができる。
In addition, referring to the results shown in
いくつかの実施選択肢および変形を説明したが、さらに別の変更も当業者には明らかであろう。したがって、本発明は本明細書で説明した特定の実施形態だけに限定されるべきではなく、その範囲は添付の特許請求の範囲によって定義されるものである。 While several implementation options and variations have been described, further modifications will be apparent to those skilled in the art. Accordingly, the invention is not to be limited to the specific embodiments described herein, but the scope of which is defined by the appended claims.
Claims (17)
前記複数の波長チャネルの瞬時総光パワーの帯域幅制限尺度である制御信号を生成するステップと、
複数の波長チャネルからの個々の信号を逆多重化するステップと、
前記制御信号に比例して、前記個々の信号に対して位相変調を適用するステップと、
を含む方法。 A method for mitigating non-channel nonlinear distortion of an optical signal carried on one of a plurality of wavelength channels in a wavelength division multiplexing (WDM) transmission system, comprising:
A step that generates a control signal which is a bandwidth limitation measure of the instantaneous total optical power of said plurality of wavelength channels,
Demultiplexing individual signals from multiple wavelength channels;
And applying a phase modulation to in proportion to the control signal, the individual signals,
Including methods.
前記複数の波長チャネルを検出し、且つ、前記複数の波長チャネルの瞬時総光パワーの帯域幅制限尺度である制御信号を生成する、ように構成された第1の光受信機と、
複数の波長チャネルからの個々の信号を逆多重化するデマルチプレクサと、
前記制御信号に比例して、前記個々の信号に対して位相変調を適用する手段を含む非線形ひずみ補償器と、
を含む装置。 An apparatus for mitigating nonlinear distortion between channels of an optical signal carried on one of a plurality of wavelength channels in a wavelength division multiplexing (WDM) transmission system,
Detecting a plurality of wavelengths channels, and a first optical receiver for generating a control signal, which is configured such that the bandwidth limiting measure of the instantaneous total optical power of said plurality of wavelength channels,
A demultiplexer that demultiplexes individual signals from multiple wavelength channels;
A nonlinear distortion compensator including means for applying phase modulation to the individual signals in proportion to the control signal ;
Including the device.
この位相変調器は、前記制御信号によって駆動される変調制御入力を有する請求項9に記載の装置。 The nonlinear distortion compensator previously includes a phase modulator disposed in the optical transmission line of the optical signal,
The apparatus of claim 9, wherein the phase modulator has a modulation control input driven by the control signal .
前記非線形ひずみ補償器は、前記第2の光受信機による検出の後に続く前記受信された光信号の電気信号処理路に配置された電子位相変調器を含み、
この位相変調器は、前記制御信号によって駆動される変調制御入力を有する請求項9に記載の装置。 A second optical receiver configured to detect the individual signals;
The non-linear distortion compensator includes an electronic phase modulator disposed in an electrical signal processing path of the received optical signal following detection by the second optical receiver;
The apparatus of claim 9, wherein the phase modulator has a modulation control input driven by the control signal .
前記変調制御入力に従って、前記ディジタル信号サンプルのシーケンスに位相変調を適用するように構成されたディジタル信号プロセッサと、
をさらに含む請求項11に記載の装置。 At least one analog / digital converter (ADC) configured to convert the electrical signal output from the second optical receiver into a corresponding sequence of digital signal samples;
A digital signal processor configured to apply phase modulation to the sequence of digital signal samples according to the modulation control input;
The apparatus of claim 11 further comprising:
前記ディジタル信号プロセッサは、前記ディジタル制御サンプルのシーケンスに従って前記ディジタル信号サンプルのシーケンスに位相変調を適用するように構成されている請求項13に記載の装置。 Comprising another ADC configured to convert the output of the first optical receiver into a corresponding sequence of digital control samples;
The apparatus of claim 13, wherein the digital signal processor is configured to apply phase modulation to the sequence of digital signal samples according to the sequence of digital control samples.
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